一种三自由度机器人腿结构制造技术

一种三自由度机器人腿结构，包括第一关节总成、第二关节总成和第三关节电机模组，第一关节总成的结构为：包括第一关节电机支架，第一关节电机支架的外部固定有第一关节电机模组，第一关节电机模组输出端安装有曲柄，所述曲柄的头部铰接有输出杆，输出杆的头部铰接小腿，小腿的底部安装足端组件；第二关节总成的结构为：包括第二关节电机支架，第二关节电机支架的内部安装有第二关节电机模组，第二关节电机模组的输出端安装有第二关节安装盘，第二关节安装盘通过紧固件与第一关节电机支架固定，第一关节电机支架的一头还安装有大腿，所述大腿与小腿铰接；第三关节电机模组的输出端与第二关节电机支架连接，工作可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种三自由度机器人腿结构
本专利技术涉及足式机器人
，尤其是一种三自由度机器人腿结构。
技术介绍
近年来，足式机器人的发展非常迅速，并涉及到军事、医疗服务、环境探测等众多领域。仿生机器人拥有着更好的运动性能和环境适应性，在复杂多变的路况下能够稳定地进行运动，而其中，足式机器人的每条腿通常被当成独立的动力单元来设计，最终集成在一起实现机器人的功能。受限与当今电池容量与体积的平衡问题，小型机器人例如足式机器人的续航问题一直得不到有效解决，所以目前对足式机器人的研究主要着眼于机械结构的优化，希望设计出在满足强度要求下尽量轻量化、稳定化和安全化的机器人腿。
技术实现思路
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种三自由度机器人腿结构，从而使其能满足强度要求的情况下，更加轻量化、稳定化和安全化。本专利技术所采用的技术方案如下：一种三自由度机器人腿结构，包括第一关节总成、第二关节总成和第三关节电机模组，所述第一关节总成的结构为：包括第一关节电机支架，所述第一关节电机支架的外部固定有第一关节电机模组，第一关节电机模组输出端安装有曲柄，所述曲柄的头部铰接有输出杆，所述输出杆的头部铰接小腿，所述小腿的底部安装足端组件；所述第二关节总成的结构为：包括第二关节电机支架，所述第二关节电机支架的内部安装有第二关节电机模组，所述第二关节电机模组的输出端安装有第二关节安装盘，所述第二关节安装盘通过紧固件与第一关节电机支架固定，所述第一关节电机支架的一头还安装有大腿，所述大腿与小腿铰接；所述第三关节电机模组的输出端与第二关节电机支架连接。其进一步技术方案在于：所述第二关节电机支架的结构成四方形结构，上下贯通，在第二关节电机支架的内部固定第二关节电机模组，在第二关节电机支架的前端开有大孔，大孔的外部间隔设置有多个小孔，所述第二关节电机支架的侧部开有电机安装孔，用于安装第三关节电机模组。所述第一关节电机支架采用分体组装式结构，具体结构为：包括上下对应的上半环形架和下半环形架，所述上半环形架的底面一端设置有上半支脚，另一端设置有上半连接体，所述下半环形架的上表面一端设置有下半支脚和下半连接体，所述上半支脚和下半支脚互相扣接，所述上半连接体和下半连接体互相扣接，并在已经扣接的上半连接体和下半连接体的外端面安装连接块，所述连接块内插入大腿。述大腿的结构为：包括大腿连杆和大腿转接件，所述大腿连杆一端与第一关节电机支架连接，所述大腿连杆的另一端安装大腿转接件。所述大腿转接件呈“U”结构，并在大腿转接件的底部设置有连杆安装孔，连杆安装孔的一旁开有弹性槽，与弹性槽垂直方向设置有弹性开槽，所述弹性开槽的一旁设置有锁紧孔，所述大腿转接件的头部开有圆孔，圆孔的外部开有螺钉孔。所述小腿的结构为：包括小腿连杆和小腿转接件，所述小腿连杆的顶部与安装小腿转接件，所述小腿转接件的顶部与输出杆铰接，所述小腿转接件的底部安装小腿连杆，所述小腿连杆的底部安装足端组件。所述小腿转接件的结构为：包括转接件本体，所述转接件本体成“T”字型结构，所述转接件本体的底部开有小腿连杆安装孔，所述小腿连杆安装孔的一旁设置有连杆切割槽，与连杆切割槽垂直方向设置有连杆弹力槽，所述连杆弹力槽的一旁设置有紧固孔；所述转接件本体的两端设置有斜面，转接件本体的中部还设置有圆弧过渡面，所述转接件本体的头部为连杆头，连杆头上开有销轴孔。所述足端组件的结构为：包括足端连接件和橡胶足，足端连接件成“L”型结构，所述足端连接件的底部安装橡胶足，所述足端连接件的顶部配合安装有连接体，所述连接体的内侧和足端连接件顶部内侧均设置有内凹结构。第三关节电机模组固定于足式机器人的躯体上。所述第一关节电机模组和所述第二关节电机模组并列放置，所述第三关节电机模组与所述第二关节电机模组垂直放置。大腿和小腿均采用碳纤维管制作。本专利技术的有益效果如下：本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，通过各个关节总成之间的配合工作，可以方便的实现机械人腿的三个自由度的灵敏工作，操作方便，工作可靠性好，结构简化、维护方便。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术第二关节电机支架的结构示意图。图3为本专利技术第一关节电机支架的结构示意图。图4为本专利技术第一关节电机支架另一视角的结构示意图。图5为本专利技术第一关节电机支架的爆炸图。图6为本专利技术大腿转接件的结构示意图。图7为本专利技术大腿转接件另一视角的结构示意图。图8为本专利技术小腿转接件的结构示意图。图9为本专利技术足端组件的结构示意图。图10为本专利技术足端组件的爆炸图。其中：1、第一关节总成；11、第一关节电机模组；12、第一关节电机支架；13、曲柄；14、连接块；2、第二关节总成；21、第二关节电机模组；22、第二关节电机支架；23、第二关节安装盘；3、第三关节电机模组；4、输出杆；5、大腿；51、大腿连杆；52、大腿转接件；6、小腿；61、小腿连杆；62、小腿转接件；7、足端组件；71、足端连接件；72、橡胶足；73、连接体；2201、电机安装孔；2202、大孔；2203、小孔；1201、上半环形架；1202、下半环形架；1203、上半连接体；1204、上半支脚；1205、下半连接体；1206、下半支脚；5201、锁紧孔；5202、弹性开槽；5203、圆孔；5204、螺钉孔；5205、弹性槽；5206、连杆安装孔；6201、连杆头；6202、销轴孔；6203、圆弧过渡；6204、转接件本体；6205、斜面；6206、小腿连杆安装孔；6207、连杆切割槽；6208、紧固孔；6209、连杆弹力槽。具体实施方式下面结合附图，说明本专利技术的具体实施方式。如图1-图10所示，本实施例的三自由度机器人腿结构，包括第一关节总成1、第二关节总成2和第三关节电机模组3，第一关节总成1的结构为：包括第一关节电机支架12，第一关节电机支架12的外部固定有第一关节电机模组11，第一关节电机模组11输出端安装有曲柄13，曲柄13的头部铰接有输出杆4，输出杆4的头部铰接小腿6，小腿6的底部安装足端组件7；第二关节总成2的结构为：包括第二关节电机支架22，第二关节电机支架22的内部安装有第二关节电机模组21，第二关节电机模组21的输出端安装有第二关节安装盘23，第二关节安装盘23通过紧固件与第一关节电机支架12固定，第一关节电机支架12的一头还安装有大腿5，大腿5与小腿6铰接；第三关节电机模组3的输出端与第二关节电机支架22连接。第二关节电机支架22的结构成四方形结构，上下贯通，在第二关节电机支架22的内部固定第二关节电机模组21，在第二关节电机支架22的前端开有大孔2202，大孔2202的外部间隔设置有多个小孔2203，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三自由度机器人腿结构，其特征在于：包括第一关节总成(1)、第二关节总成(2)和第三关节电机模组(3)，/n所述第一关节总成(1)的结构为：包括第一关节电机支架(12)，所述第一关节电机支架(12)的外部固定有第一关节电机模组(11)，第一关节电机模组(11)输出端安装有曲柄(13)，所述曲柄(13)的头部铰接有输出杆(4)，所述输出杆(4)的头部铰接小腿(6)，所述小腿(6)的底部安装足端组件(7)；/n所述第二关节总成(2)的结构为：包括第二关节电机支架(22)，所述第二关节电机支架(22)的结构成四方形结构，上下贯通，所述第二关节电机支架(22)的内部安装有第二关节电机模组(21)，所述第二关节电机模组(21)的输出端安装有第二关节安装盘(23)，所述第二关节安装盘(23)通过紧固件与第一关节电机支架(12)固定，/n所述第一关节电机支架(12)的一头还安装有大腿(5)，所述大腿(5)与小腿(6)铰接；/n所述第三关节电机模组(3)的输出端与第二关节电机支架(22)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种三自由度机器人腿结构，其特征在于：包括第一关节总成(1)、第二关节总成(2)和第三关节电机模组(3)，
所述第一关节总成(1)的结构为：包括第一关节电机支架(12)，所述第一关节电机支架(12)的外部固定有第一关节电机模组(11)，第一关节电机模组(11)输出端安装有曲柄(13)，所述曲柄(13)的头部铰接有输出杆(4)，所述输出杆(4)的头部铰接小腿(6)，所述小腿(6)的底部安装足端组件(7)；
所述第二关节总成(2)的结构为：包括第二关节电机支架(22)，所述第二关节电机支架(22)的结构成四方形结构，上下贯通，所述第二关节电机支架(22)的内部安装有第二关节电机模组(21)，所述第二关节电机模组(21)的输出端安装有第二关节安装盘(23)，所述第二关节安装盘(23)通过紧固件与第一关节电机支架(12)固定，
所述第一关节电机支架(12)的一头还安装有大腿(5)，所述大腿(5)与小腿(6)铰接；
所述第三关节电机模组(3)的输出端与第二关节电机支架(22)连接。


2.如权利要求1所述的一种三自由度机器人腿结构，其特征在于：第二关节电机支架(22)的前端开有大孔(2202)，大孔(2202)的外部间隔设置有多个小孔(2203)，所述第二关节电机支架(22)的侧部开有电机安装孔(2201)，用于安装第三关节电机模组(3)。


3.如权利要求1所述的一种三自由度机器人腿结构，其特征在于：所述第一关节电机支架(12)采用分体组装式结构，具体结构为：包括上下对应的上半环形架(1201)和下半环形架(1202)，所述上半环形架(1201)的底面一端设置有上半支脚(1204)，另一端设置有上半连接体(1203)，所述下半环形架(1202)的上表面一端设置有下半支脚(1206)和下半连接体(1205)，所述上半支脚(1204)和下半支脚(1206)互相扣接，所述上半连接体(1203)和下半连接体(1205)互相扣接，并在已经扣接的上半连接体(1203)和下半连接体(1205)的外端面安装连接块(14)，所述连接块(14)内插入大腿(5)。


4.如权利要求1所述的一种三自由度机器人腿结构，其特征在于：所述大腿(5)的结构为：包括大腿连杆(51)和大腿转接件(52)，所述大腿连杆(51)一端与第一关节电机支架(12)连接，所述大腿连杆(51)的另一端安装大腿转接件(52)。


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【专利技术属性】
技术研发人员：张秋菊，宁萌，焦露，
申请(专利权)人：江苏集萃复合材料装备研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32